C++中的“指针”实质上是指针类型的数据, 可以是“变量”也可以是“常量”,它里面存储的数值常被解释成为内存里的一个地址。人们往往只是简单的说“指针”,没有带“常量”或“变量”二字,那么,一个“指针”到底是指常量呢还是指变量呢?这个问题要根据它所属的那个整句来进行判断。C++中的指针按照它所指向的对象可以划分为变量指针、数组指针、函数指针、对象指针、类的成员数据指针和类的成员函数指针。
1. 变量指针
高级编程语言里都是通过变量来管理软件运行时内存中的变量数据,并不直接提供这个变量在虚拟内存中居体的位置,这里我们可以使用一些手段,得到一个变量在虚拟内存中的位置,这个位置就是我们这里所说的“变量指针”[1]
设type代表任意一种基本类型说明符,X是该类型的变量,则:
(1)X的指针常量为&X。
(2)一个type型指针变量P的声明格式为:type *P;
(3)使P指向X,也就是说用&X向P赋值的格式为:
①用&X初始化;
②在声明了P后向P赋值。
2. 数组指针
数组名本身就是一个指针,指向数组的首地址。注意这是声明定长数组时,其数组名指向的数组首地址是常量。而声明数组并使某个指针指向其值指向某个数组的地址(不一定是首地址),指针取值可以改变。
指向数组的一个指针,如int (*p)[10] 表示一个指向10个int元素的数组的一个指针。
设A是一个有3行4列个type型变量元素的一个二维数组,则:
(1)A有两个意义:①表示这12个type型变量构成的整体。②表示A<0>的地址,即A=&A<0>。
A<0>也有两个意义:①表示A的第一行的4个type型变量构成的整体(A中左下标为0的一行元素);②表示A<0><0>的地址。
(2) ①声明一个指向type型的有3行4列个元素的二维数组的指针P的格式为:type(*P)<3><4>;②声明一个指向type型的有4个元素的一维数组指针P1的格式为: type(*P1)<4>;③声明一个指向type型变量的指针P2的格式为:type *P2。
(3)①使P指向A的方式为:用&A初始化P或在声明了P后向 P赋值;②使P1指向A<1>的方式为:用“A+1”初始化P1或在声明了P1后向P1赋值;③使P2指向A<2><1>的方式为:用&A<2><1>初始化P2或在声明了P2后向P2赋值。
(4)用 A和*来表示A<2><1>的表达式为*(*(A+2)+1),表示A<0><0>的表达式为**A。
(5)按3,①用P和*来表示A<2><1>的表达式为*(*(*P+2)+1);②用P1和*来表示A<2><1> 的表达式为*(*(P1+1)+1);③用P2和*来表示A<0><0>的表达式为:*(P-6);
用P、P1和P2来访问A的元素有很多优越性,如它们及其表达式可以进行++运算和- -运算而指针常量却办不到。
3. 函数指针
函数指针是指向函数的指针变量。因而“函数指针”本身首先应是指针变量,只不过该指针变量指向函数。这正如用指针变量可指向整型变量、字符型、数组一样,这里是指向函数。高级语言在编译时,每一个函数都有一个入口地址,该入口地址就是函数指针所指向的地址。有了指向函数的指针变量后,可用该指针变量调用函数,就如同用指针变量可引用其他类型变量一样。
设一个函数的原型为:type fun (),则:
(1)fun()的指针常量为fun
(2)声明一个数据类型为type,形参表为FL的函数指针P的格式为:type (P)(FL);
(3)用一个数据类型为type形参表为FL的函数指针只能指向数据类型为type形参表为FL的函数。按(1)和(2),用P指向fun()的方式为:用fun初始化P或在声明P后向P赋值。
(4)用P而不用fun来调用fun()的格式为:P(和FL对应的实参表);
4. 对象指针
对象指针指向类的成员的指针。在C++中,可以说明指向类的数据成员和成员函数的指针。
指向数据成员的指针格式如下:
<类型说明符><类名>::*<指针名>